Peatükk 2 Eksperimentaalfoneetika ajaloost Eestis
Tänapäevase eksperimentaalse foneetika alguseks Eestis võib lugeda Lauri Kettuse (1885–1963) doktoriväitekirja Kodavere murraku häälikuloost (Kettunen 1912), mille ta kaitses Helsingi ülikoolis aastal 1913. Eksperimentaalse osa viis Kettunen läbi välitöödel Kodavereres, kasutades kümograafi ja palatograafiat.
Kümograaf on seade, mida on kasutatud põhiliselt meditsiinis vererõhu mõõtmiseks. Foneetikas saab saab kümograafi kasutada kõneüksuste kestuse, põhitooni ja intensiivsuse mõõtmiseks. Kõneleja räägib lehtrisse, mis on vooliku abil ühendatud kümograafi nõelaga. Helirõhu muutus muudab nõela kõrgust. Kümogrammil on trummel, mille ümber pannakse tahmatatud paber. Trummel käib ringi (kellamehhanismi või elektrimootoriga) ja nõel joonistab tahmapaberile helilaine. Joonisel 2.1 on foto H. Justi 1937. aasta Tartu Ülikoolis tehtud seminaritööst “Kas hääldatakse eesti keeles geminaate?”, mis illustreerib kümograafiga kõne salvestamist ning joonisel 2.2 on üks töös esitatud kümogramm sõnade topo ja toppo hääldusest.
Joonis 2.1: Kümograafiga salvestamine. Foto H. Justi 1937. a. seminaritööst. TÜ EMSA S0179.
Joonis 2.2: Kümogramm. TÜ EMSA S0179
Palatograafia mõõdab keele ja suulae vahelist kontakti ja selle abil saab kirjeldada konsonante, kuna enamik konsonante moodustatakse nii, et keele ja suulae vahele tekib erinevatesse kohtadesse ahtus või sulg. Klassikalise staatilise palatograafia puhul kaetakse katsieisikul kas keel (või suulagi) värvainega ja seejärel lastakse katseisikul hääldada üht konsonanti. Need kohad kus keel ja suulagi on kokku puutunud, on nüüd värviga koos. Värvainena kasutatakse tavaliselt oliiviõli ja söe- või kriidipulbri segu või magneesiumipulbrit. Natuke täpsemalt saab kontaktala uurida kunstsuulage kasutades: suulagi kaetakse magneesiumipulbriga, pannakse suhu, hääldatakse konsonant ja võetakse suust välja ning joonistatakse kontaktala jäljend maha. Detalise kirjelduse meetodist leiab näiteks L. Kutseri 1935. aasta seminaritööst “Eesti konsonantide palatogrammist”, kust on pärit ka järgnev pildiseeria joonisel 2.3).
Joonis 2.3: Staatiline palatograafia kunstsuulae ja magneesiumipulbriga. Fotod L. Kutseri seminaritööst. TÜ EMSA S01274.
Lauri Kettusest sai Eesti Vabariigi alguses Tartu Ülikooli läänemeresoome keelte professor ja tema juhtimisel sisustati Tartu Ülikooli foneetika labor. Labori juhatajaks sai sakslane Willy Peters (1886–?), kes uuris eesti keele intonatsiooni. Ta kasutaks helilaine salvestamiseks kümograafi ning spetsiaalset seadeldist, Meyeri kurvimõõtmisaparaati (mida ta ise on kirjeldanud nii: “Aparaati peab nägema ja isegi tarvitama, enne kui võib aru saada tema töötamisest, mis muudab horisontaalseid kaugusi lainete tippude vahel vertikaalseiks kaugusteks, mis kujutavad vastavaid helikõrgusi.” (Peters 1926: 148)), et teisendada helilaine põhitoonikontuuriks.
Joonis 2.4: “Eesti keelt. Katsealune saarlane (Johannes Aavik), eesti k. lektor Tartu ülikoolis.”Lääne-element kõnemeloodias on kahtlemata ühenduses prantsuse keelega” (W. E. Peters)” TÜ EMSA PF0002-043.
Esimene eestlasest foneetik oli Petersi õpilane Paul Ariste (1905–1990), kes täiendas ennast foneetika alal ka Helsingis, Uppsalas, Hamburgis (kuulsa professor Giulio Panconcelli-Calzia (1878–1966) juures) ja Berliinis. Paul Ariste kaitses 1939. aastal doktoriväitekirja Hiiu murde häälikutest (Ariste 1939), mille analüüsimiseks kasutas ta nii kümogramme kui palatogramme. Hiiu murde kõrval on ta palju uurinud ka eesti (ühiskeele) ja ka teiste soome-ugri keelte hääldust. Ariste kõige terviklikum eesti keele käsitlus on eesti keele foneetika õpik, mille esimene trükk ilmus 1953. aastal (Ariste 1953). Lisaks kümograafiale ja palatograafiale on Ariste kasutanud häälduse kirjeldamiseks fotosid huulte asendist ning röntgenfotosid (vt joonis 2.5) kõnetrakti kuju jäädvustamiseks, mille põhjal on tehtud häälikute moodustuskohti kirjeldavad skemaatilised joonised õpikusse.
Joonis 2.5: Röntgenfoto Paul Aristest hääldamas eesti keele häälikut /õ/.
Eesti foneetikas võiks Paul Ariste kõige silmapaistvamaks õpilaseks pidada Arvo Eeki (1937–2009), kes töötas alates 1960. aastatest Keele ja Kirjanduse Instituudis (praegune Eesti Keele Instituut) ja alates 1990. aastatest Küberneetika Instituudi (praegune TalTech) foneetika- ja kõnetehnoloogialaboris. Eek kaitses 1971. aastal kandidaadiväitekirja eesti keele heliliste konsonantide hääldusest. Oma põhjalikus heliliste konsonantide uurimuses esitas ta kõrvuti akustlise kirjelduse (kasutades spektrograafiat) ning artikulatoorse kirjelduse (palatogrammid, röntgenpildid).
Uuenduslikuna tuleb 1960. aastatel artikulatsiooni kirjeldamisele juurde dünaamiline aspekt: kui varem kasutati nii röntgenit kui palatograafiat staatilisena ühe hetke või hääliku kogu häälduse kirjeldamiseks, siis nüüd võimaldavad elektroonikaseadmed jälgida artikulaatorite liikumist hääldamise ajal. See lubab uurida koartikulatsiooni ja täpsemalt kirjeldada hääldusliigutuste ajastust. Arvo Eek ja Georg Liiv viisid läbi katse, kus kasutati röntgenfilmimist. Röntgenaparaat sünkroniseeriti kinokaameraga, nii et kõne artikulatoorseid liigutusi sai salvestada 50 kaadrit sekundis (ehk 20 ms täpsusega) (vt Лийв & Эек 1968).
Joonisel 2.6 on näha, kuidas Arvo Eek töötab elektropalatograafiga (EPG). Nagu ka staatilise palatograagia puhul kasutatakse kunstsuulage, aga selle suulae sees on elektroodid, mis on ühendatud arvutiga. Nii on võimalik analüüsida keele ja suulae kontakti dünaamiliselt, st selle muutumist kõnelemise ajal.
Joonis 2.6: Arvo Eek töötamas elektropalatograafiga.
Alates 1970. aastate teisest poolest keskendus Arvo Eek rohkem eesti keele vältesüsteemile, kasutades pigem akustilisi meetodeid ja tajukatseid.
Kõige kuulsam Eesti foneetik on kindlasti Ilse Lehiste (1922–2010), kes oma foneetikaalase hariduse sai Ameerikas Michigani ülikoolis ning hiljem töötas kuni elu lõpuni Ohio ülikoolis foneetikaprofessorina. Lehiste alustas oma karjääri siis, kui foneetikas oli just hakatud rohkem tähelepanu pöörama prosoodiale ning tal oli võimalus prosoodia vallas teha mitmeid väga murrangulisi avastusi. Tema raamat “Suprasegmentals” (Lehiste 1970), mis kirjeldab esimest korda süstemaatiliselt prosoodilisi nähtuseid nagu rõhk, välte ja intonatsioon, kuulub kindlasti foneetika tüvitekstide hulka.
Eesti keele osas on Lehiste põhiliselt tegelenud eesti keele vältesüsteemiga, kasutades akustilisi meetodeid ja tajukatseid. Lehistet võib pidada ka spektorgraafia pioneeriks. Spektrograaf (vt joonis 2.72) leiutati Teise maailmasõja ajal ja 1950.–1960. aastatel hakati seda laialdasemalt foneetikas kasutama. Spektrograaf mõõdab helienergia intensiivsust erinevates sagedusvahemikes (spektrogrammidest tuleb lähemalt juttu peatükis 8). Spektrograafia kasutuselevõtt oli foneetikas pöördelise tähtsusega, sest see võimaldab akustilise signaali põhjal hinnata seda, kus ja mil viisil häälikuid moodustatakse ja vähendab vajadust invasiivsete artikulatoorsete meetodite järele. Samuti on spektrogrammi abil võimalik võrdlemisi täpselt kirjeldada põhitooni (vt joonis 2.8.
Joonis 2.7: Spektrograaf Voiceprint Laboratories 1970. aastate lõpust.
![Spektrogrammid Ilse Lehiste 1960. aastal ilmunud eesti keele välteuurimusest [@lehiste1960]. Ülemine kolmandik joonisest on lairiba ja alumine kaks kolmandikku kitsaribaline spektrogramm.](Failid/ajaloost/lehiste_1960_sektrogramm1.png)
Joonis 2.8: Spektrogrammid Ilse Lehiste 1960. aastal ilmunud eesti keele välteuurimusest (Lehiste 1960). Ülemine kolmandik joonisest on lairiba ja alumine kaks kolmandikku kitsaribaline spektrogramm.
Spektrograafia ja muidugi ka arvutite kasutuselevõtmine alates 1970. aastatest tõrjus Eestist välja artikulatoorse foneetika – kuna akustiline foneetika, helilaine põhjal häälduse analüüsimine, ei ole invasiivne ja on palju lihtsam ja odavam, siis alates 1970. aastate teisest poolest artikulatsiooni uurimine Eestis praktiliselt suri välja.
![Arvutiga tehtud põhitoonianalüüsi joonis 1970. aastatel lõpust [@eek1980a].](Failid/ajaloost/eek_pohitoon_1980.png)
Joonis 2.9: Arvutiga tehtud põhitoonianalüüsi joonis 1970. aastatel lõpust (Eek 1980).
Umbes 1980. aastate lõpus alates on kõik foneetilise analüüsi seadmed arvutipõhised. 1990. aastatel kasutati põhiliselt sellist seadet, mille nimi oli Kay Elemetrics’i CSL ehk Computerized Speech Laboratory, mis koosnes välisest helikaardist ja spetsiaalsest tarkvarast. Esimese CSL-i kinkis Tartu Ülikoolile Ilse Lehiste.
Kuna 1990. aastate teisest poolest muutus normiks, et ka tavalises personaalarvutis on helikaart sees ja need on tänapäeval võrdlemisi hea kvaliteediga, siis on CSL’i kasutamine asendunud alternatiivsete programmidega, mis töötavad tavalisel arvutil ilma lisaseadmeteta. Alates 1990. aastatest on ka Amsterdami ülikoolis arendatud vabavaralist tarkvara Praat, mis üldlevinuks sai 2000. aastate alguses.
Tänapäeval on Eestis kolm foneetika uurimise keskust:
- Tartu Ülikooli foneetika laboris on võimalused nii artikulatsiooni, akustika kui taju uurimiseks. Seadmetest on elektromagnetartikulograaf, ultraheli, pilgujälgija ning heli- ja videosalvestusseadmed.
- Eesti Keele Instituudis Tallinnas tegeletakse peamiselt tekst-kõne sünteesi arendamisega, aga viiakse läbi ka alusuuringuid akustilise foneetika meetoditega.
- Tallinna Tehnikaülikooli (TalTechi) keeletehnoloogia laboris tegeletakse peamiselt automaatse kõnetuvastuse arendamisega, aga samuti alusuuringutega ning koostatakse mitmeid kõnekorpuseid. Laboris on olemas võimalused akustiliseks analüüsiks, lisaks on artikulograaf, palatograaf ja glotograaf.
Elektromagnetartikulograafia (EMA) on tehnoloogia, mida hakati arendama 1980. EMA tekitab kolmemõõtmelise magnetvälja ja mõõdab sensorite liikumist. Sensorid kleebitakse katseisiku keele ja huulte peale ja kui katseisik räägib, registreeritakse täpselt nende sensorite paiknemine, mille põhjal on võimalik kirjeldada artikulaatorite liikumist. EMA miinuseks on see, et sensorid suus natuke takistavad normaalset kõnet ning et mõõta saab ainult üksikuid punkte, plussiks aga see, et nende punktide asukohta saab mõõta väga täpselt nii ajas kui ruumis.
Kirjandus
See umbes 1970. aastatest pärit spektrograaf oli kasutusel Stockholmi ülikoolis. Diana Krull soovis selle 1990. alguses Tartu Ülikoolile kinkida, aga kui see mõningase viivitusega lõpuks Tartu jõudis, oli see juba museaalse väärtusega.↩︎